中国科研人员提出人体肺部气体磁共振快速成像新技术

肺部重大疾病(如肺癌、慢性阻塞性肺疾病)严重威胁人类健康。MRI是一种重要的临床医学影像学技术，与胸透、CT和PET等方法相比具有无放射性的优点。然而，肺部大部分是空腔组织的特性，导致肺部成为常规MRI的盲区。

周欣介绍，不同肺疾病的生理学和病理生理学特征会导致不同的通气模式，通过观测肺的通气模式能有效解释肺通气缺陷的病因。但是，目前已有技术难以精准刻画肺部通气的动态过程。因此，亟需发展对肺部通气的动态可视化的新技术。

周欣团队基于武汉物数所独立自主研发的超极化氙-129人体肺部MRI仪器，实现了对肺部气体交换的可视化观测，“点亮”了肺部。研究人员进一步发现，当超极化氙-129气体连续不断地进入人体肺部时，将产生对图像质量具有较大影响的气体流入效应。

周欣解释说，该效应在采样过程中对超极化气体信号产生干扰，类似于高通滤波，而在图像重建过程中则引入额外的噪声和伪影，从而降低图像的信噪比。这是肺部通气动态过程难以精准刻画的一个重要因素。

为了发展快速高分辨人体肺部气体MRI技术，研究人员设计了一种基于变角激发(VFA)的欠采样策略，同时结合低秩、稀疏等动态图像特性，大幅提高信号采集速度和质量。

周欣表示，与现有的世界上超极化氙-129肺部动态成像方法相比，该技术达到人体肺部气体MRI的时间分辨率445毫秒/层，空间分辨率3毫米，为肺部重大疾病的早期诊断提供了自由呼吸状态下的快速、动态肺部功能成像。(完)

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